数据获取设备和方法技术

本发明专利技术涉及数据获取设备和方法。根据本发明专利技术，提供了：第一装置，在由本地时钟（２）提供的不完整采样频率（ＦＥ）下提供一系列第一数字采样数据（Ｘ），所述第一装置包括ｓｉｇｍａ－ｄｅｌｔａ调制装置（３），用于提供所述一系列第一数字ｓｉｇｍａ－ｄｅｌｔａ调制数据；第二校准装置（５０），用于根据参考时钟（６）测量本地时钟（２）的时钟误差；第三装置，用于校正至少基于测量到的频率误差的第一数据，第三装置至少包括：内插装置（４），至少基于所述第一系列的内插（Ｘ）产生第二数字数据（Ｙ）并补偿测量到的频率误差（ＦＤ）；以及抽选滤波器（７），用于基于所述第二数字数据（Ｙ）产生第三数字数据（Ａ）。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。本专利技术特别涉及用于地震数据获取的设备和方法，该设备用于形成地震传感器网络的节点。更详细地，本专利技术涉及地震数据获取设备，该设备由数字信号处理装置构成，该数字信号处理装置连接至均产生一系列数字地震采样或地位移测量的数字地震传感器或与模/数转换器相关联的模拟地震传感器。
技术介绍
所有的节点必须同步从而所有节点可以具有相同的采样时间。 本领域普通技术人员将意识到在数字获取网络内实现的多个。 在数据获取网络是由地震传感器组件形成的情况下，这些装置通常由通过线或电缆以组的形式链接在一起的传感器构成，作为网络的“节点”。这些节点通常在“集中器”周围以组布置，并且一组节点与它的集中器形成子网，集中器和节点之间的链路也可以是有线链路。集中器局部地管理节点的子网，提供电源并且集中数据。集中器连接至本地计算机网络，类似于有线网络，驱动组件并记录源于子网的数据的中央单元连接至该网络。这些现有的解决方案对于本领域普通技术人员是公知的，因此不会在下面详细描述。 本领域普通技术人员已经提出了无线数据获取网络，其具有避免使用多个电缆的明显优点。在地震应用的情况下，这些网络也依照上面所述根据组织由节点、集中器和中央单元形成，网络的这些不同元素之间的通信通过RF以射频模式执行。 传统技术是向所有节点仅发送一个采样参考时钟。由于控制本地振动器的锁相环(PLL)系统，每个节点提取和保持该采样时钟。由PLL控制的VCXO(压控晶体振荡器)的使用具有高成本和高能耗，并且涉及高的硬件需求用于发送时钟。 在文档GB2428799中已知另一个数据获取设备。该数据获取设备包括模/数转换器，该模/数转换器在由传感器获取的本地时钟数据提供的不完整(imperfect)的频率处采样；时间戳模块，该时间戳模块通过根据通用时间确定采样数据来测量本地时钟的频率误差，并且包括具有参考时钟的基于卫星的定位系统，该时间戳模块能够将本地时钟校准到基于卫星的定位系统的参考时钟上；当已经执行了本地时钟的校准时，用于关闭基于卫星的定位系统的装置；用于校准采样和定时的数据的重新采样模块。该重新采样模块基于一系列采样的和定时的数据来生成一系列重新采样和重新定时的数据，这就是说，该系列数据的相位误差的采样频率误差均可以被补偿。该重新采样模块包括第一存储器和第二存储器，第一存储器存储在对应于本地时钟的频率的频率处采样和定时的系列数据，第二存储器存储根据通用时间确定的采样数据。重新采样模块包括重新采样器，在该重新采样器的一侧连接包含系列采样和定时数据的第一存储器，在重新采样器的另一侧连接内插滤波器，该内插滤波器本身连接至包含根据通用时间确定的采样数据的第二存储器，并且内插滤波器还连接至参考滤波器，内插滤波器通过参考滤波器动态地计算要被计算的该系列采样的每个采样，由此该内插滤波器产生校正内插因子，从而可以在重新采样器中产生系列重新采样的数据。 所述公知设备在实际制造中是困难并昂贵的。并且还存在需要高计算负载的确定。该内插滤波器具有高阶，即，具有高数目的因子，并且必须对每个采样重新计算。这涉及存储器容量、连续采样之间流逝的时间允许的短时间内的大量计算，以及由此高能耗的严格限制。
技术实现思路
由此，本专利技术的目的在于提供一种设备和方法以减轻本领域的上述不便。 本专利技术的另一个目的在于提供一种设备和方法，能够获得正确的获取数据同时最小化能量消耗、计算负载和存储器负载。 本专利技术框架中通过数据获取设备可以实现这些目的，所述数据获取设备包括 第一装置，在第一本地时钟(2)提供的不完整采样频率(FE)下提供一系列第一数字采样定时数据(X)， 第二校准装置(50)，用于通过第二参考时钟(6)测量所述第一本地时钟(2)的频率误差， 第三装置，用于至少基于测量的频率误差来校准第一数据， 其特征在于， 第一装置(3)包括sigma-delta调制装置(3)，设置为产生在由所述第一本地时钟(2)提供的所述第一不完整采样频率(FE)下采样的所述一系列第一数字sigma-delta调制数据(X)， 第三装置至少包括内插装置(4)，至少基于所述第一系列数据采样(X)的内插来产生第二数字数据(Y)并且补偿所述测量到的频率误差(FD)，并且至少包括抽选滤波器(7)，用于基于所述第二数字数据(Y)产生第三数字数据(A)。 根据本专利技术的实施例，第一装置至少包括产生模拟测量数据的模拟传感器(102)，并且sigma-delta调制装置(3)是sigma-delta模数转换器(3)的形式，用于将传感器(102)的所述模拟测量数据转换为所述系列第一数字sigma-delta调制数据(X)。 根据本专利技术的实施例，所述第一装置至少包括数字传感器，具有所述sigma-delta调制装置以产生所述一系列第一数字sigma-delta调制数据(X)。 根据本专利技术的实施例，该设备包括控制装置(42)，设置为至少基于所述测量到的频率误差(FD)设置所述内插。 根据本专利技术的实施例，内插装置(4)具有内插函数(F)，所述内插函数(F)具有预设的固定阶以及至少具有参数(C0、C1、C2)，所述第三控制装置(42)包括至少基于所述测量到的频率误差(FD)设置内插函数(F)的所述参数(C0、C1、C2)的装置。 根据本专利技术的实施例，内插函数(F)的阶小于6。 根据本专利技术的实施例，内插函数(F)是线性的，并且控制装置(42)根据当前第一采样Xn的以下内插公式设置内插函数(F) Yn＝C0Xn+C1Xn-1 其中C0＝Pn C1＝1-Pn 其中Xn-1和Xn分别是连续的第一采样(X)， Yn是对于Xn-1和Xn内插的第三数据(Y)， 其中控制装置(42)根据以下公式计算内插因子(P)的值Pn Pn＝Pn-1+FD 其中，Pn-1和Pn分别是内插因子P的连续值，并且FD是频率漂移。 根据本专利技术的实施例，内插函数(F)具有等于2的阶，并且控制装置(42)根据当前第一采样Xn的以下内插公式来设置内插函数(F) Yn＝C0Xn+C1Xn-1+C2Xn-2 其中 其中Xn-2、Xn-1和Xn分别是连续的第一采样(X)， Yn是对于Xn-2、Xn-1和Xn的内插后的第三数据(Y)， 其中第三控制装置(42)根据以下公式计算内插因子(P)的值Pn Pn＝Pn-1+FD 其中Pn-1和Pn分别是内插因子P的连续值，并且FD是频率漂移。 根据本专利技术的实施例，控制装置(42)包括根据方程Pn＝Pn-1+FD检查内插因子(P)的值Pn是否大于或等于0且小于或等于1的装置(43、44)，并且只要内插因子大于等于0且小于等于1，控制装置(42)根据具有内插因子(P)的值Pn的Xn的内插方程设置内插函数(F)。 根据本专利技术的实施例，控制装置(42)包括根据方程Pn＝Pn-1+FD检查内插因子(P)的值Pn对于当前第一采样Xn是否大于1的装置(44)，并且如果根据方程Pn＝Pn-1+FD对于当前第一采样Xn计算的内插因子(P)的值Pn大于1，那么控制装置(42)不通过Pn＝Pn-1+FD将对于当前第一采样Xn根据内插公式计算的对应的内插后的值Yn作本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数据获取设备，包括：第一装置，在第一本地时钟（２）提供的不完整采样频率（Ｆ↓［Ｅ］）下提供一系列第一数字采样定时数据（Ｘ），第二校准装置（５０），用于通过第二参考时钟（６）测量所述第一本地时钟（２）的频率误差，第三装置，用于至少基于测量的频率误差来校准所述第一数据，其特征在于，第一装置（３）包括ｓｉｇｍａ－ｄｅｌｔａ调制装置（３），用于产生在第一本地时钟（２）提供的所述第一不完整采样频率（Ｆ↓［Ｅ］）下采样的所述一系列第一数字ｓｉｇｍａ－ｄｅｌｔａ调制数据（Ｘ），第三装置包括至少一内插装置（４）和至少一抽选滤波器（７），内插装置（４）至少基于所述第一系列数据采样（Ｘ）的内插来产生第二数字数据（Ｙ）并且补偿测量到的频率误差（ＦＤ），并且，抽选滤波器（７）用于基于所述第二数字数据（Ｙ）产生第三数字数据（Ａ）。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：热罗姆莱内，
申请(专利权)人：舍塞尔公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]